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DE202011004819U1 - Einstellbarer wärmegeschützter Mehrzweck-Gasbrenner - Google Patents

Einstellbarer wärmegeschützter Mehrzweck-Gasbrenner Download PDF

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DE202011004819U1
DE202011004819U1 DE202011004819U DE202011004819U DE202011004819U1 DE 202011004819 U1 DE202011004819 U1 DE 202011004819U1 DE 202011004819 U DE202011004819 U DE 202011004819U DE 202011004819 U DE202011004819 U DE 202011004819U DE 202011004819 U1 DE202011004819 U1 DE 202011004819U1
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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/20Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
    • F23D14/22Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
    • F23D14/24Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other at least one of the fluids being submitted to a swirling motion
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Abstract

Einstellbarer wärmegeschützter Mehrzweck-Gasbrenner mit einem zylinderförmigen Ofenmantel (1) mit Ofenklappe (43) und einer damit koaxialen Sammelleitung (9) mit einer Reihe von auswechselbaren Düsen (28, 29), wobei deren Kanäle schräg zur Brennerachse gerichtet sind, wobei Gaszufuhrleitungen (10) und eine Luftleitung (11) durch die Mittelöffnung der Sammelleitung (9) vorgesehen sind, wobei in die Luftleitung (11) eine steuerbare Wirbelplatte (12) und ein Schutzschirm (37) eingebaut sind, wobei drehbare Radialschaufeln (59) der Wirbelplatte (12) auf der Wirbelplattenachse befestigt sind, wobei diese Achse mit einer Mittelbuchse (62) der Ofenklappe (43) verschraubt ist, wobei ein Stabmitnehmer (19) parallel zu ihrer Drehachse angeordnet und mit einer Kreisrille (66) der Mittelbuchse (62) verbunden ist und wobei die Drehrichtung der Radialschaufeln (59) der Gewinderichtung der Mittelbuchse (62) entgegengesetzt gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass er zwei über die Zylinderoberfläche gepaarte drehbare Magazine (14, 15) mit Düsen (28, 29) koaxial zur Sammelleitung (9) aufweist, dass in die Magazine...

Description

  • Die Erfindung betrifft einen einstellbaren wärmegeschützten Gasbrenner nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die Erfindung ist bei Injektionsbrennern zur Verbrennung von gasförmigen Brennstoffen einsetzbar. Sie kann in Ofen und anderen wärmetechnischen Einrichtungen für unterschiedliche Anwendungen eingesetzt werden.
  • Ein bekannter Brenner (
    Figure 00010001
    (GP-2)(TU-26-02-68-78, Produktverzeichnis "Brenner für Rohröfen" ZINTICHIMNEFTEMASH, Moskau, 1985) weist einen Ofenmantel mit einer fächerförmigen Ofenklappe, einen dem Ofenmantel einem koaxialen Ringgassammler mit zwei Düsenreihen koaxial zur Brennerachse, eine Luftleitung mit einer darin eingebauten Flüssigkeitsdüse, mit einer Wirbelplatte, einer Ofenklappe und einer Gaszufuhrleitung auf.
  • Die Mängel dieses Brenners sind:
    • – die Unmöglichkeit, wärmeunbeständige Erdgase als Brennstoff zu benutzen. Diese Gase neigen zur Pyrolyse wegen ihrer Überhitzung beim Wärmeaustausch mit der Sammelleitung. Die Sammelleitung wird infolge des Strahlungswärmeaustausches von der Flamme des brennenden Gases erhitzt. Die Temperatur der Erhitzung der Sammelleitung ist höher als die Gaspyrolysetemperatur. Die Gastemperatur wird bis zu einem kritischen Wert erhitzt. Die Gaspyrolyse erfolgt unter Aschenbildung, wobei die Asche die Düsen verstopft. Die Düsenreinigung ist in diesem Fall nur bei komplettem Ofenstillstand und Brennerausbau möglich;
    • – die Anordnung der Düsen koaxial zur Brennerachse und folglich ihr vergrößerter Brennstrahl;
    • – ein begrenzter maximaler Öffnungsgrad in Bezug auf den Durchlassquerschnitt (Nennweite) der fächerförmigen Ofenklappe von maximal 40–45 Prozent der Luftleitungsfläche. Das verringert beachtlich die potentiellen Möglichkeiten des Brenners im Zusammenhang mit der Leistungserhöhung infolge Luftmangels;
    • – die Unmöglichkeit, die Brennerleistung zu regeln. Dafür werden die Düsen gegen die anforderungsgerechten Düsen ausgetauscht, ohne dass der Brenner komplett ausgebaut und der Ofen gestoppt werden muss;
    • – der Brenneraufbau sieht keine Möglichkeiten für eine schnelle situative Umstellung für den Gasbetrieb vor, wenn der Gasdruck notfallsbedingt oder routinemäßig für eine bestimmte Zeit abgebaut wird, um einen raschen Brennerleistungsverlust gegenüber der Normalfunktionsleistung zu vermeiden. Damit ist der bekannte Brenner kein Mehrzweckbrenner, das heißt, er kann nicht mit Gas betrieben werden, dessen Druck in einem großen Druckbereich variiert. Der Brennerbetrieb kann auch nicht schnell umgestellt werden. Dies vermindert wesentlich den Nutzeffekt bei der Brenneranwendung;
    • – der Mehrzweckbrenner bietet keine baumäßig möglichen Lösungen in der Brennerausführung an, die eventuell einen Lärm beim Brennerbetrieb ermöglichen könnten.
  • Aus dem Patent N2262637C1 (20.10.2005, IPC: F23D 14/02) ist ein wärmegeschützter Mehrstufen-Gasbrenner bekannt. Dieser hat einen Ofenmantel mit einer Ofenklappe, einen damit koaxialen Ringgassammler mit einer Reihe von auswechselbaren Düsen, deren Kanäle mit einem spitzen Winkel zur Brennerachse gerichtet sind, Gaszufuhrleitungen und eine Luftleitung, die mittels des Zentralkanals des Gasringsammlers ausgebildet ist. Darin sind eine steuerbare Wirbelplatte und ein Schutzschirm vor der Sammelleitung eingebaut. Der Schutzschirm ist vor der Sammelleitung seitens des Brennerstrahls mit einem Axialspiel S1 aufgestellt. Die großoberflächige Stirnseite der Sammelleitung ist in Form eines Ringabdeckschirms als eine Blende ausgebildet. Dabei ist das Radialspiel S2 zwischen der Stirnseite und dem Ofenmantel der Spielgröße S1 sowie der Halbgröße von Radialspielen zwischen der Sammelleitung und dem Ofenmantel S0 und zwischen dem Ofenmantel und dem Schirm S3 gleich. Darüber hinaus sind drehbare Radialschaufeln der Wirbelplatte an der Wirbelplattenachse befestigt. Die Achse ist mit der Mittelbuchse der Ofenklappe verschraubt. Der Stabmitnehmer der Radialschaufeln verläuft parallel zu ihrer Drehachse und ist mit einer Kreisrille der Mittelbuchse gekoppelt. Dabei verläuft die Drehrichtung der Radialschaufeln umgekehrt der Richtung einer Schraubenlinie bei einem Gewinde.
  • Der bekannte Brenner weist mehrere Mängel auf:
    • – Er hat einen komplizierten Aufbau der auswechselbaren Düsen und bedingt einen großen Arbeitsaufwand bei der Herstellung. Außerdem ist die Abdichtung an der Anschlussstelle von Düsen und Sammelleitung erschwert;
    • – zudem ist die Regelung der Brennerleistung wegen zahlreicher Arbeitsschritte im Zusammenhang mit der Montage und der Demontage beim Ersatz von abnehmbaren Düsen kompliziert;
    • – eine Unerreichbarkeit eines maximalen und durch die Brennergröße evtl. ermöglichten Luftdurchsatzes durch die Ofenklappe. So hat der bekannte Brenner einen Mangel an Luftdurchsatz und kann somit die für die jeweilige Brennergröße maximal mögliche Brennerleistung nicht erreichen;
    • – ein Versperren der Brennergröße durch die Sammelleitung. Das beschränkt die erreichbare Brennerleistung;
    • – eine eventuelle Überhitzung der Sammelleitung. Das kann zur Gaspyrolyse beim minimalen Gasdurchsatz führen. Die Überhitzung ist durch einen sekundären Strahlungswärmeaustausch von dem Schirm und durch eine Wärmeübertragung von der Blende bedingt. Diese Teile werden unter direkter Einwirkung der Strahlungsenergie der Flamme in Kombination erhitzt. Zu der Überhitzung trägt auch die unzureichende Kühlung mit der Luft bei einem geringen Luftdurchsatz bei, wobei der Luftdurchsatz stöchiometrisch dem geringen Gasdurchsatz entspricht;
    • – die Möglichkeit einer lokalen Überhitzung der Sammelleitung durch die Wärmeübertragung von der Blende;
    • – die Möglichkeit einer unbestimmten Richtung beim Wenden der drehbaren Radialschaufeln, wenn sie die Position des maximalen Umlenkwinkels verlassen. Der maximale Umlenkwinkel liegt dann vor, wenn die Achsen der Stabmitnehmer in einer Ebene liegen, die die Brennerachse passiert, während die Drehrichtung der Hohlachse nicht vorgegeben ist;
    • – Er hat keine Mehrbereich-Eignung beim Brennerbetrieb, d. h. der Brenner ist für den Betrieb bei einem großen Gasdruckänderungsbereich nicht geeignet und kann seine Funktion unter Berücksichtigung der variablen Umgebungsbedingungen nicht schnell anpassen/umstellen;
    • – er hat keine baumäßig ermöglichte Lösung in der Konstruktion des Brenners, welche eine Lärmemission beim Brennerbetrieb verringern könnte;
    • – die Konstruktion der Düsen begrenzt die maximal erreichbare Düsenquerschnittsfläche.
  • Der bekannte Brenner liegt seinem technischen Wesen und den erreichbaren technischen Ergebnissen nach der angemeldeten Erfindung am nächsten und gilt als Prototyp.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, einen einstellbaren wärmegeschützten Mehrzweck-Gasbrenner zu entwickeln. Seine Konstruktionsausführung soll bei einer Überhitzung des den Düsen zugeführten Gases einen optimalen Schutz der Sammelleitung gegen eine Strahlungswärmeeinwirkung des Brennstrahls gewährleisten. Sie soll auch den Brennerleistungs-Regelungsvorgang vereinfachen. Das ist durch einen Verzicht auf die Montage- und Demontageschritte beim Ausbau und Ersatz von auswechselbaren Düsen erreicht. Diese Ablaufsschritte sind während des Brennerbetriebs schnell ausgeführt, indem die auswechselbaren Düsen aus dem festgelegten ständigen Düsensatz umgestellt werden. Es soll auch der Stellbereich der Brennerleistung erweitert werden.
  • Die gestellte Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Die Größe des Luftdurchsatzes ist dabei dadurch erhöht,
    • – dass die stirnseitige Ofenklappe mit drehbaren Radialklappen eingebaut ist,
    • – dass ein Versperren der Brennergröße durch die Sammelleitung beseitigt ist,
    • – dass die Brennergröße wechselbar ist, indem eine Umstellung aus einem vorhandenen Größensatz vornehmbar ist und
    • – dass die Gesamtfläche der Düsenquerschnitte bis zu einer maximalen Größe vergrößerbar ist, welche durch den Aufbau der Düsen und ihre Einbaudichte beim Einbau der maximalen Anzahl der Düsen erreichbar ist, einschließlich des Einbaus einer zusätzlichen Reihe von auswechselbaren Düsen.
  • Die Vergrößerung der Düsenanzahl und die Erweiterung des Bereichs der möglichen Düsenquerschnitte im Düsensatz stellen die Mehrzweckgerechtheit beim Brennerbetrieb mit Gas sicher, wobei ein großer Gasdruckänderungsbereich ermöglicht ist. Die Schnelligkeit der Brennerumstellung auf den jeweiligen Druck sorgt auch für die Verminderung des Lärmpegels beim Brennerbetrieb, indem die Lärmspektren verschiedener Frequenzen bei benachbarten Düsen überlagert sind. Dadurch sind auch der Nutzeffekt und die Qualität bei der Luft- und Gasvermengung sowie der Verbrennungskennwert erhöht, die NO- und CO-Anteile in Verbrennungsprodukten vermindert, der Luftinjektionswirkungsgrad mittels Gasstrahlen aus den Düsen erhöht und die Anwendungsbereiche der Brenner erweitert.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist auf folgende Weise gelöst:
    Der einstellbare wärmegeschützte Mehrzweck-Gasbrenner weist
    • – einen zylinderförmigen Ofenmantel mit einer Ofenklappe,
    • – eine mit dem Ofenmantel koaxiale Sammelleitung mit einer Reihe von auswechselbaren Düsen, deren Kanäle in einem spitzen Winkel zur Brennerachse gerichtet sind,
    • – Gaszufuhrleitungen und
    • – eine Luftleitung, die durch die Mittelöffnung der Sammelleitung ausgebildet ist, und eine darin eingebaute steuerbare Wirbelplatte und einen Schutzschirm auf.
  • Dabei sind die drehbaren Radialschaufeln der Wirbelplatte an der Wirbelplattenachse befestigt. Die Wirbelplattenachse ist mit einer Mittelbuchse der Ofenklappe verschraubt. Der Stabmitnehmer der Radialschaufeln liegt parallel zu ihrer Drehachse und ist mit einer Kreisrille der Mittelbuchse verbunden. Dabei ist die Drehrichtung der Radialschaufeln umgekehrt zur Gewinderichtung der Mittelbuchse. Gemäß der Erfindung umfasst der Brenner zwei über die Zylinderoberfläche gepaarte und mit der Sammelleitung koaxial drehbare Magazine. Darin sind reihenweise auswechselbare Düsen verschiedener Größen, darunter auch eine zweite zusätzliche Düsenreihe, eingebaut. Die Düsen sind identisch und sind gruppenweise gleichmäßig angeordnet. Ihre Anzahl entspricht einer vorgegebenen Invarianz des Durchmessers d des Düsenkanals in der Gruppe. Der Brenner umfasst des Weiteren
    • – eine drehbare Buchse mit einem Mitnehmer, einem Vorhang und einer Sperre. Die drehbare Buchse ist mit dem Innenmagazin gekoppelt und in die Mittelöffnung der Sammelleitung axial verschiebbar eingesetzt;
    • – eine Andrückbuchse. Diese ist in die drehbare Buchse drehgesichert in Bezug auf die Sammelleitung eingesetzt und drückt beide Magazine an die kegelförmige Stirnseite der Sammelleitung an. Das Andrücken erfolgt auf der Flammenseite anhand eines geschlitzten Interbuchsen-Ringdübels mittels einer Mutter mit einem Mitnehmer, einem Vorhang und einer Sperre.
  • Die Sammelleitung hat zwei Reihen von Löchern. Die Löcheranzahl entspricht der Anzahl der Düsengruppen in der Reihe. Gekoppelt damit sind auswechselbare Düsen gleicher Baugröße gruppenweise beim Drehen der Magazine abwechselnd eingebaut. Dabei ist eine Reihe der Löcher in Bezug auf die andere um die Hälfte des Teilwinkels in Umfangsrichtung versetzt. Dabei ist das Außenmagazin mit einem Mitnehmer komplett mit Vorhang und Sperre ausgerüstet. Die Kanalachsen aller auswechselbaren Düsen laufen in einem Punkt auf der Brennerachse zusammen. Der Ofenmantel des Brenners besteht aus einem kegelförmigen Zwischenstück und einem zylinderförmigen Kopfstück. Diese sind mittels einer Flanschverbindung mit einer Wärmebarriere zusammengebunden. Am Eintritt ist die stirnseitige Ofenklappe mit drehbaren Radialklappen angebaut. In der Flanschverbindung sind ein Schutzschirm und ein Ableitblech installiert. Zwischen dem Schutzschirm und der Seitenlinie des kegelförmigen Zwischenstücks ist ein Abstand S0 vorgesehen. Der Schutzschirm ist komplett mit einer flammenseitig chrombeschichteten „Maske” versehen, die die wärmedämmende Schicht abdeckt. Dabei sind im Komplettschutzschirm Löcher ausgebildet. Diese Löcher liegen auf den Achsen, welche den Achsen der Düsenkanäle zum Zeitpunkt ihrer Verbindung mit den Löchern an der Stirnseite der Sammelleitung entsprechen. Der Abstand So entspricht den Gesamtquerschnittsflächen zwischen der Sammelleitung und dem Kopfstück S1 sowie zwischen dem Schutzschirm und den Magazinen S2.
  • Der Brenner enthält auch Speichen mit darauf aufgesetzten drehbaren Radialschaufeln. Sie befestigen die Achse der Wirbelplatte in der Andrückbuchse. Die Andrückbuchse ist mit Radiallöchern versehen. Die Radiallöcher belüften den Zwischenbuchsenraum. Dabei ist der Abstand zwischen der Stirnseite der Sammelleitung und den Magazinen durch Einlegestücke aus Fluorkunststoff oder geglühtem Kupfer festgelegt. Die Einlegestücke sind in die Löcher an der Stirnseite der Sammelleitung eingesetzt. Dabei ist der genannte Abstand über die Löcher an der Verbindungsstelle der drehbaren Buchse und des Innenmagazins belüftet. Dabei ist die Mittelbuchse der stirnseitigen Ofenklappe drehbar ausgebildet. Sie besteht aus einem Kopfteil und einem Gleitstück mit einer Kreisrille. Das Gleitstück ist auf die Achse der Wirbelplatte axial verschiebbar in Bezug auf das Kopfteil aufgeschraubt. Das Kopfteil ist kinematisch mit dem Gleitstück verbunden, indem die Drehmomentübertragung mittels gepaarter stirnseitiger Nocken des Kopfteils und des Gleitstücks erfolgt. Das Kopfteil ist in einen Kranz eingesetzt. Der Kranz ist im Kopfstück mittels Speichen befestigt. Die drehbaren Radialklappen sind auf die Speichen aufgesetzt, wobei die Radialklappen paarweise aufgeteilt sind. Das linke und das rechte Paar sind darin mittels der gleichzeitigen Wendung gegenläufig zur Gleitstückverschiebung verbunden. Das Gleitstück ist auf den Kranz aufgesetzt. Dabei sind die Radialklappen in ihrer Breite entlang der Drehachse abgeschnitten.
  • Außerdem unterscheiden sich die einzelnen Durchmesser d der Düsenkanäle in einer Baugröße in Gruppen von dem Nennwert und voneinander innerhalb einer Größe, die der zwei- bis dreifachen positiven sowie negativen Fertigungstoleranz von d gleich ist. Dabei werden die Düsen mit solchen Unterschieden gegenüber dem Nennwert und die Düsen mit dem Nenndurchmesser d gleichmäßig in der Reihe der Düsen mit einer Baugröße abwechselnd angeordnet.
  • Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 die Gesamtansicht des Brenners im Schnitt A-A;
  • 2 die Ansicht B des Brenners (Ansicht von der Seite der stirnseitigen Ofenklappe;
  • 3 den Schnitt B-B aus der 2 mit der Verbindungsstelle der drehbaren Buchse und des Innenmagazins;
  • 4 den Schnitt G-G aus 2 mit Mitnehmer, Vorhang und Sperre der drehbaren Buchse;
  • 5 den Schnitt D-D aus 2 mit Mitnehmer mit einem Vorhang und einer Sperre des Außenmagazins;
  • 6 den Schnitt E-E aus 2 mit Flanschverbindung mit Wärmebarriere und Der einstellbare wärmegeschützte Mehrzweck-Gasbrenner (nachfolgend „Brenner”) (s. 1, 2) enthält einen Ofenmantel 1. Der Ofenmantel 1 besteht aus einem zylinderförmigen Kopfstück 2 und einem kegelförmigen dünnwandigen Zwischenstück 3 mit einem Anschluss 4 zum Einbau eines Zündbrenners und einer Flammensteuereinheit. Das Kopfstück 2 und das Zwischenstück 3 (s. 2, 6) sind mittels einer Flanschverbindung 5 mit einer Wärmebarriere verbunden. Die Wärmebarriere besteht aus einer Einlage 6, Schraubbuchsen 7, Schraubeneinlagen 8 aus einem wärmedämmenden Material zur Verminderung der Strömung bei einer Wärmeübertragung von dem erhitzten dünnwandigen Zwischenstück 3 zum Kopfstück 2. Eine Sammelleitung 9 ist in dem zylinderförmigen Kopfstück 2 mit Radialspiel S1 koaxial damit eingebaut und mittels Gaszufuhrleitungen 10 befestigt. Dank der kegelförmigen Ausführung des Zwischenstücks 3 ist die Baugröße „E” des Brenners durch die Sammelleitung 9 nicht mehr versperrt. Eine Luftleitung 11 ist im Mittelpunkt der Öffnung der Sammelleitung 9 angeordnet. Darin ist eine steuerbare Wirbelplatte 12 mit drehbaren Radialschaufeln angeordnet. Ein drehbares Innenmagazin 14 und ein drehbares Außenmagazin 15 sind an die kegelförmige Stirnseite 13 der Sammelleitung 9 koaxial damit angedrückt. Eine drehbare Buchse 16 ist in die Mittelöffnung der Sammelleitung 9 axial verschiebbar eingesetzt. Das Innenmagazin 14 ist an der drehbaren Buchse 16 befestigt. Eine Andrückbuchse 17 mit einer Mutter 18 ist in die drehbare Buchse 16 eingesetzt. Das Außenmagazin 15 ist auf die zylinderförmige Oberfläche des Innenmagazins 14 aufgesetzt. Somit sind die Magazine 14 und 15 zueinander sowie zur Brennerachse zentriert. Die Magazine 14, 15 sind an die kegelförmige Stirnseite 13 der Sammelleitung 9 mittels der Mutter 18 mit einem Mitnehmer 19 angedrückt. Der Mitnehmer 19 ist mit einer Sperre 20 mit einem Blech 21 versehen (s. 7). Das Blech 21 sperrt den Zugang in das Kopfstück 2 ab. An der Stirnseite 13 der Sammelleitung 9 sind zwei Reihen von Löchern 22 und 23 ausgebildet. Die Löcher sind zueinander in Kreisrichtung um einen halben Teilwinkel versetzt. Einlegestücke 24 und 25 in Form von Anschlüssen mit Flanschen sind in die Löcher 22 und 23 eingesetzt. Die Einlegestücke 24 und 25 sind aus Fluorkunststoff oder geglühtem Kupfer ausgeführt, um die Dichtheit zwischen Stirnseite 13 und Magazinen 14 und 15 sicherzustellen.
  • In jedem der Magazine 14 und 15 sind je eine Reihe der gleichmäßig in Kreisrichtung angeordneten Löcher 26 und 27 ausgebildet. Sie werden abwechselnd mit den Löchern 22 und 23 an der Stirnseite 13 verbunden. Die auswechselbaren Düsen 28 und 29 sind in die Löcher 26 und 27 eingeschraubt. Die Düsen 28 und 29 sind je nach einander identischen Gruppen verteilt. Die Düsenanzahl entspricht der vorgegebenen Invarianz des Kanaldurchmessers d der auswechselbaren Düsen 28 und 29 in der Gruppe. Die Anzahl der Löcher 22 und 23 in einer Reihe entspricht der Anzahl der Gruppen. Die Gesamtanzahl der Löcher 26 und 27 in der Reihe entspricht der Anzahl der Gruppen in der Reihe multipliziert mit der Anzahl der Löcher 26 und 27 in der Gruppe.
  • Das Außenmagazin 15 (s. 5) ist mit einem Mitnehmer 30 mit einem Blech 31 und mit einer Sperre 32 ausgerüstet. Die Sperre 32 stellt die Winkeldrehung des Außenmagazins 15 nach jedem Teilwinkel zwischen den Löchern 27 fest. Die drehbare Buchse 16 mit dem Innenmagazin 14 (s. 4) ist mit einem Mitnehmer 33 mit einem Blech 34 und einer Sperre 35 ausgerüstet. Die Sperre 35 stellt die Winkeldrehung des Innenmagazins 14 nach jedem Teilwinkel zwischen den Löchern 26 fest. Die Verbindung der drehbaren Buchse 16 mit Innenmagazin 14 (s. 3) weist Löcher 36 auf. Durch diese Löcher 36 wird der Abstand zwischen den Magazinen 14 und 15 und der Stirnseite 13 der Sammelleitung 9 belüftet. Dieser Abstand ist durch die Einlegestücke 24 und 25 bedingt. Beim Drehen der Magazine 14 und 158 ist jedes der nächsten in den jeweiligen Gruppen gewählten Löcher 26 und 27 in den Reihen mit den Löchern 22 und 23 aus den Reihen an der Stirnseite 13 verbunden. Die Kanalachsen d der Düsen 28 sind mit einem scharfen Winkel α1 zur Brennerachse zu einem Punkt auf der Achse hin gerichtet. Die Kanalachsen d der Düsen 29 sind unter einem scharfen Winkel α2 zum gleichen Punkt hin gerichtet. Die auswechselbaren Düsen 29 sind im Außenmagazin 15 mit der Invarianz d ihrer Kanäle in mittlerer und in geringer Baugröße gruppiert. Die auswechselbaren Düsen 28 mit Invarianz d ihrer Kanäle in großer Baugröße sind im Innenmagazin 14 gruppiert. Der Schutzschirm 37 und das Ableitblech 40 sind vor den Magazinen 14 und 15 auf der Flammenseite mit einem Abstand S2 in der Flanschverbindung 5 befestigt. Der Schutzschirm 37 ist komplett mit einer Maske 38 ausgerüstet, die auf der Flammenseite eine Wärmeschutzschicht 39 aus einem wärmedämmenden Material abdeckt. Es sind zwei Reihen von Löchern 41 und 42 ausgebildet, die jeweils koaxial mit den Löchern der Düsen 28 und 29 zum Zeitpunkt ihrer Verbindung mit den Löchern 22 und 23 an der Stirnseite 13 angeordnet sind. Die Anzahl der Löcher pro Reihe ist gleich. Die Oberfläche der Maske 38 und die Oberflächen der Stirnseiten der Düsen 28 und 29 sind poliert und verchromt, um ihr Rückstrahlvermögen zu steigern. Der Durchmesser eines Ableitblechs 40 ist kleiner als die Baugröße des Brenners „E”. Das ermöglicht, einen Teil des Luftstroms in der Luftleitung 11 abzusperren, diesen Teil an die Magazine 14 und 15 im Querschnitt 82 zu lenken und den untern Rand des Innenmagazins 14 gegen eine direkte Einwirkung der Flammenstrahlen zu schützen. Die Wärmeschutzschicht 39 vermindert die sekundäre Strahleneinwirkung, die der Schutzschirm 37 auf die Magazine 14 und 15 ausübt. Eine stirnseitige Ofenklappe 43 ist an der Stirnseite des Kopfstücks 2 angebaut. Ein Kranz 44 der Ofenklappe 43 ist mittels Speichen 45 im Kopfstück 2 befestigt. Eine drehbare linke Radialklappe 46 und eine drehbare rechte Radialklappe 47 sind paarweise an den Speichen 45 montiert. Sie sind darin durch eine gleichzeitige Drehung gegenläufig zur Verschiebungsrichtung von einem Gleitstück 48 verbunden. Das Gleitstück 48 ist auf den Kranz 44 aufgesetzt. Die Klappen 46 und 47 sind in ihrer Breite axial abgeschnitten. Das Gleitstück 48 ist mit dem Kranz 44 über eine Gewindehülse 49 gekoppelt. Die Gewindehülse 49 ist mit einem rechtsgängigen Innengewinde und einem linksgängigen Außengewinde versehen. Eine Auflage 50 ist am Gleitstück 48 befestigt. Die Auflage 50 ist mit Ständern 51 versehen, die mittels Zugstangen 52 mit Mitnehmern 53 der Klappen 46 und 47 verbunden sind. Beim Drehen der Gewindehülse 49 an Schlitzen 54 wird das Gleitstück 48 verschoben. Dabei werden die Klappen 46 und 47 gedreht. Ein Schutzschirm 37 ist in der Flanschverbindung 5 mit einem Abstand S0 zwischen dem Schutzschirm 37 und der Erzeugenden des Kegels des Zwischenstücks 3 einbaut. Der Abstand S0 entspricht der Summe der Abstandsflächen S1 und S2. Die einzelnen Durchmesser d der Düsenkanäle 28 und 29 mit gleicher Baugröße in Gruppen unterscheiden sich vom Nennwert und voneinander innerhalb einer Größe, die der zwei- bis dreifachen positiven sowie negativen Fertigungstoleranz gleich ist. Dabei sind die Düsen 28 und 29 mit solchen Unterschieden gegenüber dem Nennwert und den Düsen 28 und 29 mit den Nenndurchmessern d gleichmäßig in der Reihe der Düsen 28 und 29 mit einer Baugröße abwechselnd angeordnet.
  • Die steuerbare Wirbelplatte 12 ist in der Luftleitung 11 der Andrückbuchse 17 befestigt. Die Andrückbuchse 17 ist gegen Verdrehung in Bezug auf die Sammelleitung 9 mittels Stiften 55 an Speichen 56 gesichert. Drehbare Radialschaufeln 57 sind auf die Speichen 56 aufgesetzt. Die Speichen 56 sind in den Kranz einer Achse 58 eingeschraubt. Die Andrückbuchse 17 ist mit Radiallöchern 59 versehen. Sie dienen zur Belüftung eines Zwischenbuchsenraums 60. Ein geschlitzter Interbuchsen-Ringdübel 61 dient zur Übertragung der Axialkraft von der Andrückbuchse 17 auf die drehbare Buchse 16. Eine Mittelbuchse 62 der stirnseitigen Ofenklappe 43 ist im Kranz 44 drehbar eingebaut und darin mittels einer Schlitzscheibe 63 festgestellt. Dabei ist eine Drehmomentübertragung von der Schlitzscheibe 53 auf die Mittelbuchse 62 ermöglicht. Die Achse 58 ist axial in der Mittelbuchse 62 befestigt. Die Mittelbuchse 62 ist zusammengesetzt aus einem Kopfteil 64 und einem Gleitstück 65. Das Gleitstück 65 ist auf die Achse 58 aufgeschraubt. Das Kopfteil 64 und das Gleitstück 65 mit einer Kreisrille 66 sind kinematisch miteinander gekoppelt, so dass das Gleitstück 65 zum Kopfteil 64 axial verschoben werden kann. Das Drehmoment kann mittels einer gepaarten stirnseitigen Nocke 67 des Kopfteils 64 und 68 des Gleitstücks 65 übertragen werden. Ein Stabmitnehmer 69 der drehbaren Radialschaufeln 57 ist mit der Kreisrille 66 gekoppelt. Beim Drehen der Schlitzscheibe 63 dreht sich das Gleitstück 65 mit und wird über die Achse 58 verschoben. Es zieht die Mitnehmer 69 der Radialschaufeln 57 mit und lässt sie drehen.
  • Die Gewinderichtung der Achse 58 ist der Drehrichtung der Radialschaufeln 57 entgegengesetzt (gesehen entlang der Speichenachse 56 vom Rand zum Mittelpunkt hin). Die Axialverschiebung h des Gleitstücks 65 ist begrenzt. Seine Endlage links legt die maximale Drehung der Radialschaufeln 57 zur Brennerachse fest. Seine Endlage rechts bestimmt die Endlage in Bezug auf die Brennerachse.
  • Der Brenner arbeitet auf folgende Weise:

    Durch die Ejektorwirkung der Gasstrahlen aus den auswechselbaren Düsen 28 und 29 und durch die Wirkung des Ofenzugs kommt Luft über die geöffnete stirnseitige Ofenklappe 43 in den Brenner, strömt durch den Querschnitt S1 der Sammelleitung 9 in die Luftleitung 11. Dabei kühlt sie ab. Dabei vermengt sich die Luft mit dem Gas, welches in der Flamme verbrennt und mittels der Flamme in den Ofen geleitet wird. Die durch die Luftleitung 11 strömende Luft stellt die primäre Luft dar. Die durch die Abstände S1, S2 und weiter durch den Abstand S0 mitströmende Luft ist die sekundäre Luft. Sie dient nicht nur zur Unterstützung der Gasverbrennung sondern auch zum Schutz und zur Abkühlung des Ofenmantels 1 und der Wände der Ofenvorkammer (Öffnung), auf der der Brenner aufgebaut ist. Die Strömung der Primärluft passiert die Luftleitung 11 und wird in der steuerbaren Wirbelplatte 12 gedreht. Diese Primärluftströmung gerät in die strömungsdynamische Wechselwirkung mit der sekundären Strömung sowie mit den Radial- und Axialgasstrahlen aus den Düsen 28 und 29. Dabei wird sie vermengt, so dass ein Gas-Luft-Gemisch entsteht, welches als brennende Flamme über die Ofenvorkammer (Öffnung) in den Ofen eintritt.
  • Über die stirnseitige Ofenklappe 43 kommt Luft axial in den Brenner in Form einer nicht gedrehten Strömung ein. Das ist durch eine gleichzeitige Wendung der Linksklappe 46 und der Rechtsklappe 47 paarweise in gegenläufigen Richtungen bedingt. Das Abschneiden der Breite der Klappen 46 und 47 entlang der Achse ist für eine Abkühlung des nicht laufenden Brenners bei geschlossener stirnseitiger Ofenklappe 43 vorgesehen. Die Luft kommt in den Brenner durch die abgeschnittenen Partien der Klappen 46 und 47 nur unter Einwirkung des Ofenzugs und kühlt somit den Brenner ab.
  • Die Anwendung von zahlreichen Düsen 28 und 29 dank ihrer brennerkonstruktionsbedingten möglichst dichten Anordnung ermöglicht es, eine maximal große Reserve an Querschnittsfläche der Kanäle d der Düsen 28 und 29 zu erreichen. Dadurch ist der Brenner bei niedrigerem Gasdruck betreibbar, indem die Reserve der Querschnittsfläche der Düsen 28 und 29 zuschaltbar ist. Das heißt, es ist die Mehrzweckanwendbarkeit des Brenners sichergestellt. Der Brenner ist imstande, auch mit niedrigeren Drücken zu arbeiten, ohne dass die abgegebene Leistung reduziert ist.
  • Die Austauschbarkeit von auswechselbaren Düsen 28 und 29 mittels der Wendung der Magazine 14 und 15 mit Düsen 28 und 29 mit großem ”Reserve”-Durchmesser d der Durchströmkanäle stellt eine schnelle Umstellbarkeit des Brenners beim notfallbe-dingten oder routinemäßigen temporären Druckabfall sicher.
  • Darüber hinaus erhöht die große Auswahl an Durchmessern d die Feinheit bei der Einstellung auf einen erforderlichen Betriebszustand. Die große Anzahl der Gasstrahlen vergrößert beachtlich die Wechselwirkungsfläche der aktiven Injektionsgasstrahlen und der passiven Injektionsluftströmung. Das äußert sich in einer Steigerung des Nutzeffekts und in einer Zunahme der Injektionsrate beim Vermengungsvorgang.
  • Die einzelnen Durchmesser d der Durchströmkanäle der Arbeitsdüsen 28 und 29 mit einer Baugröße unterscheiden sich vom Nennwert innerhalb einer Größe, die der zwei- bis dreifachen Fertigungstoleranz gleich ist. Die Düsen mit einem Nenndurchmesser und die benutzten Düsen, die sich von den baugrößengleichen Düsen 28 und 29 unterscheiden, sind in der Reihe gleichmäßig abwechselnd angeordnet. Diese Faktoren garantieren eine Vorbeugung von Resonanz-Schallereignissen und vermindern die Lärmemissionen. Das erfolgt dadurch, dass die Gasstrahlen aus den benachbarten größenungleichen Düsen 28 und 29 (mit unterschiedlichen d-Werten) austreten. Die dadurch erzeugten Geräusche haben verschiedene Frequenzen. Diese Geräusche überlagern sich und dämpfen sich gegenseitig. Damit ist der Gesamtlärmpegel des Brenners abgebaut. Darüber hinaus ist der Lärm von einem kleinen Einzelstrahl geringer als der eines großen Strahls. Der Gesamtlärmpegel von zahlreichen Strahlen ist viel kleiner als der Gesamtlärmpegel von einem großen Strahl, dessen Durchsatz der Summe der Durchsätze von kleinen Strahlen entspricht.
  • Die sekundären Luftströmungen aus dem Durchlass S1 und dem Durchlass S2 und der durch das Ableitblech 40 von der Primärluft abgeschnittene und in die Lücke zwischen den Magazinen 14 und 15 und dem Schutzschirm 37 geleitete Luftstrom (der darüber hinaus durch die Gasstrahleninjektion aus den Düsen 28 und 29 verstärkt wird) strömen (kommen) im Durchlass So zu einer einheitlichen Sekundärströmung zusammen, welche durch die Gasstrahlen aus den Düsen 28 und 29 eingedüst wird. Dann kommt eine Vermengung mit der gedrehten Sekundärströmung aus der Luftleitung 11 zustande. Die Gasstrahlen erreichen den Mittelpunkt der Ofenvorkammer. Hier werden sie ausgespült und mit einer einheitlichen Luftströmung vermengt. Das trägt zu einer gleichmäßigeren Durchmischung des Gas-Luft-Gemisches bei.
  • Der Niederdruck in der Mitte der gemischten Strömung ist durch die Zentrifugalkräfte bedingt und trägt zur Zufuhr der Sekundärluft hierher bei. Die Sekundärluft schließt sich der Strömung an und fördert das Nachbrennen der unverbrannten Gasreste. Damit sind eine erhöhte Qualität und ein höherer Gasverbrennungskennwert sowie ein Abbau von CO- und NO-Anteilen in den Verbrennungsprodukten erreicht.
  • Die Intensität bei der Vermengung von Luft und Gas ist durch die Größe der Luftstromdrehung festgelegt. Diese Luft fließt über die steuerbare Wirbelplatte 12. Damit ist die Länge des Brennstrahls des Brenners vorgegeben. Dies ist dadurch erklärt, dass, je höher die Vermengungsintensität ist, desto früher und näher zu den Düsen 28 und 29 entstehen strömungsseitig die lokalen Bereiche des Gas-Luft-Gemisches (wobei das Gas-Luft-Verhältnis dem stöchiometrischen Verhältnis nahe liegt), und desto früher entsteht die Flamme. Durch die Änderung des Umlenkwinkels der drehbaren Radialschaufel 57 ist der Grad der Luftstromdrehung, d. h. die Flammenlänge, veränderbar.
  • Die Gasstrahlrichtung aus den Düsen 28 und 29 schräg mit Winkeln α1, α2 zur Brennerachse vergrößert beachtlich die Intensität der Gas- und Luftvermengung. Das ist dadurch erklärbar, dass die Vermengung nicht nur bei gleichläufiger Bewegung der Gas- und Luftstrahlen gemäß den axialen Bestandteilen ihrer Geschwindigkeitsvektoren, sondern auch bei der Querkollision der Strahlen während der Gasbewegung gemäß der axialen Komponente und während der Luftbewegung gemäß der Kreiskomponente ihrer Geschwindigkeitsvektoren sowie bei gegenläufiger Kollision der Gas- und Luftstrahlen bei der Bewegung gemäß den Radialkomponenten ihrer Geschwindigkeitsvektoren erfolgt. Dies stellt das wirksamste Vermengungsverfahren dar.
  • Das eigentliche Verfahren der mittels zahlreicher und gleichmäßig in der Kreisrichtung und gemäß dem Radius verteilten Strahlen ist ursprünglich das effektivste Verfahren zur Luft- und Gasvermengung. Die Anordnung der Düsen 28 mit der großen Baugröße am Innenmagazin 14 trägt zur besseren Luft- und Gasvermengung bei, da der der Mitte am nächsten liegende Teil der Luftströmung den starken Gasstrahlen aus den Düsen 28 mit der großen Baugröße entspricht und eine größere Energie aufweist als der Teil der Strömung am Rand mit der teilweise verbrauchten Energie.
  • Anhand der stirnseitigen Ofenklappe 43 ist der Luftverbrauch regelbar. Der Gasverbrauch ist nicht nur mittels einer Gasdruckänderung sondern auch mittels eines Austausches der Düsen 28 und 29 regelbar. Dafür ist die Mutter 18 mittels des Mitnehmers 19 zu lösen. Die Mutter 18 stützt sich auf dem Anschlagring 70 ab und verschiebt die Andrückbuchse 17. Über den Ringdübel 61 ist damit auch die drehbare Buchse 16 mit dem Innenmagazin 14 verschiebbar. Die Andrückkraft des Außenmagazins 15 an die Stirnseite 13 der Sammelleitung 9 lässt nach. Die ausgepressten Magazine 15 und 14 sind mit den Mitnehmern 30 und 33 um einen erforderlichen Winkel gedreht. Dadurch werden die Düsen 28 und 29 in der gewünschten Baugröße mit den Löchern 22 und 23 gekoppelt. Danach sind die Magazine 14 und 15 mittels der Mutter 18 gegen die Stirnseite 13 anpressbar. Damit ist die erforderliche Abdichtung zwischen der Sammelleitung 9, den Einlegestücken 24 und 25 und den Magazinen 14 und 15 erzeugt. Die Mitnehmer 19, 30 und 33 sind jeweils mittels der Sperren 20, 32 und 35 gestoppt.
  • Der Wärmeschutz des Brenners umfasst den Schutz der Sammelleitung 9 mittels des Schutzschirmes 37 gegen einen Strahlungswärmeaustausch mit der Flamme und die Abkühlung mit der Luft sowie die Kühlung der Wände. des Ofenmantels 1 sowie der Ofenkammer mit der sekundären Luftströmung.
  • Der beachtliche Teil der Strahlungsenergie der Flamme ist durch die Oberfläche der Maske 38 zurückgestrahlt. Dadurch verhindern die Maske 38 und die Wärmeschutzschicht 39 die Überhitzung des Schutzschirms 37. Das vermindert wesentlich die Wahrscheinlichkeit eines sekundären Strahlungswärmeaustausches zwischen dem Schutzschirm 37 und den Magazinen 14 und 15 und der Sammelleitung 9.
  • Die Primärluft belüftet den Raum 60 zwischen den Buchsen 16 und 17 über die Löcher 59 in der Andrückbuchse 17 dank den Zentrifugalkräften in der sich drehenden Luftströmung und dank dem Luftdruckgefälle an den Radialschaufeln 57 der Wirbelplatte 12. Ähnlich belüftet die Primärluft den Abstand zwischen den Magazinen 14 und 15 und der Sammelleitung 9 über die Löcher 36. Die Primärluft ist auch durch den Abstand 52 zwischen den Magazinen 14 und 15 und dem Schutzschirm 37 mittels der Zentrifugalkräfte und der Ejektorwirkung der Gasstrahlen aus den Düsen 28 und 29 durchgepumpt. Damit sind nicht nur die Sammelleitung 9 sondern auch die Magazine 14 und 15 als ein Glied in der Kette der Wärmeübertragung von der Flamme an die Sammelleitung 9 mit den Kühlluftströmungen angeblasen. Das erlaubt, die Magazine 14 und 15 sowie die auswechselbaren Düsen 28 und 29 wirksam zu kühlen.
  • Die Primärluft strömt über die Luftleitung 11 und kühlt die Andrückbuchse 17 ab. Unter Berücksichtigung des vorhandenen zu kühlenden Raums 60 zwischen den Buchsen 16 und 17 begrenzt dies beachtlich die Strömung bei der Wärmeübertragung von der mit schrägen Flammenstrahlen erhitzten Andrückbuchse 17 an die Sammelleitung 9.
  • Die Mehrzweckgerechtheit des Brenners besteht in der Ermöglichung der Luftzufuhr in den Brenner und zwar in einer solchen Menge, welche den evtl. maximalen Bedarf des Brenners völlig abdeckt. Der Luftbedarf ist durch die Brennerbaugröße festgelegt. Dies zeichnet den neuen Brenner vorteilhaft im Vergleich zu den bekannten Erzeugnissen und dem Prototyp aus. Des Weiteren ist eine Möglichkeit geschaffen, das Gas in einem großen Druckbereich und in einer dem Brennerbedarf gerechten Menge zu benutzen.
  • Die Anwendung dieser Erfindung ermöglicht es, einen Brenner mit einem erhöhten Nutzeffekt, einer erhöhten Qualität und einem erhöhten Gasverbrennungskennwert sowie mit der Möglichkeit einer Leistungsregelung in einem großen Bereich zu entwickeln. Der Brenner ist einfach, bedienungs- und regelungssicher, fertigungsgerecht und weist einen relativ einfachen Aufbau auf.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • ”Brenner für Rohröfen” ZINTICHIMNEFTEMASH, Moskau, 1985 [0003]

Claims (10)

  1. Einstellbarer wärmegeschützter Mehrzweck-Gasbrenner mit einem zylinderförmigen Ofenmantel (1) mit Ofenklappe (43) und einer damit koaxialen Sammelleitung (9) mit einer Reihe von auswechselbaren Düsen (28, 29), wobei deren Kanäle schräg zur Brennerachse gerichtet sind, wobei Gaszufuhrleitungen (10) und eine Luftleitung (11) durch die Mittelöffnung der Sammelleitung (9) vorgesehen sind, wobei in die Luftleitung (11) eine steuerbare Wirbelplatte (12) und ein Schutzschirm (37) eingebaut sind, wobei drehbare Radialschaufeln (59) der Wirbelplatte (12) auf der Wirbelplattenachse befestigt sind, wobei diese Achse mit einer Mittelbuchse (62) der Ofenklappe (43) verschraubt ist, wobei ein Stabmitnehmer (19) parallel zu ihrer Drehachse angeordnet und mit einer Kreisrille (66) der Mittelbuchse (62) verbunden ist und wobei die Drehrichtung der Radialschaufeln (59) der Gewinderichtung der Mittelbuchse (62) entgegengesetzt gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass er zwei über die Zylinderoberfläche gepaarte drehbare Magazine (14, 15) mit Düsen (28, 29) koaxial zur Sammelleitung (9) aufweist, dass in die Magazine (14, 15) reihenweise auswechselbare Düsen (28, 29) verschiedener Baugröße, darunter auch eine zweite zusätzliche Reihe von Düsen (28, 29), eingebaut sind, dass die Düsen (28, 29) in der Reihe identisch und gruppenweise gleichmäßig angeordnet sind, dass die Anzahl der Düsen (28, 29) in einer Reihe einer vorgegebenen Invarianz des Nenndurchmessers d des Düsenkanals in der Gruppe entspricht, dass der Brenner darüber hinaus eine drehbare Buchse (16) und eine Andrückbuchse (17) aufweist, dass die drehbare Buchse (16) mit einem Mitnehmer (19), einem Vorhang und einer Sperre (20) versehen ist, dass die drehbare Buchse (16) mit einem Innenmagazin (14) von Düsen gekoppelt und in die Mittelöffnung der Sammelleitung (9) axial verschiebbar eingesetzt ist, dass die Andrückbuchse (17) in die drehbare Buchse (16) in Bezug auf die Sammelleitung (9) drehgerichtet eingebaut ist und beide Magazine (14, 15) an die kegelförmige Stirnseite (13) der Sammelleitung (9) andrückt, dass das Andrücken anhand eines geschlitzten Interbuchsen-Ringdübels (61) mittels einer Mutter (18) mit einem Mitnehmer (19), einem Vorhang und einer Sperre (20) erfolgt, dass die Sammelleitung (9) zwei Reihen von Löchern (22, 23) aufweist, wobei die Anzahl der Löcher der Anzahl der Düsengruppen in der Reihe entspricht, dass beim Drehen der Magazine (14, 15) abwechselnd auswechselbare Düsen (28, 29) gleicher Baugröße einbaubar sind, dass dabei eine Reihe der Löcher in Bezug auf die Löcher der anderen Reihe um die Hälfte des Teilwinkels in Umfangsrichtung versetzt sind, dass auch das Außenmagazin (15) der Düsen (28, 29) mit einem Mitnehmer (30) komplett mit Vorhang und Sperre (32) ausgerüstet ist, dass die Kanalachsen der auswechselbaren Düsen (29) des Außenmagazins (15) in einem Punkt der Brennerachse zusammenlaufen, dass der Ofenmantel (1) des Brenners aus einem kegelförmigen Zwischenstück (3) und einem zylinderförmigen Kopfstück (2) besteht, die mittels einer Flanschverbindung (5) mit einer Wärmebarriere verbunden sind, dass am Eintritt eine stirnseitige Ofenklappe (43) mit drehbaren Radialklappen (47) vorgesehen ist, dass in der Flanschverbindung (5) ein Schutzschirm (37) und ein Ableitblech (40) eingebaut sind, dass zwischen dem Schutzschirm (37) und der Seitenlinie des kegelförmigen Zwischenstücks (3) ein Abstand S0 gebildet ist, dass der Schutzschirm (37) flammenseitig mit einer verchromten Maske (38) versehen ist, die die wärmedämmende Schicht (39) am Schutzschirm (37) abdeckt, dass im kompletten Schutzschirm (37) Löcher ausgebildet sind, die an den Achsen liegen, welche den Achsen der Düsenkanäle zum Zeitpunkt ihrer Verbindung mit den Löchern an der Stirnseite der Sammelleitung (9) entsprechen und dass der Abstand S0 den Gesamtquerschnittsflächen (S1, S2) zwischen der Sammelleitung (9) und dem Kopfstück (2) und zwischen dem Schutzschirm (37) und den Magazinen (14, 15) entspricht.
  2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er Speichen (45) mit darauf aufgesetzten drehbaren Schaufeln (57) aufweist, dass die Schaufeln (57) die Achse der Wirbelplatte (12) in der Andrückbuchse (17) befestigen, dass die Andrückbuchse (17) mit Radiallöchern (59) versehen ist, dass die Radiallöcher (59) den Raum zwischen den Buchsen (16, 17) belüften, dass dabei der Abstand zwischen der Stirnseite (13) der Sammelleitung (9) und den Magazinen (14, 15) durch Einlegstücke (24, 25) aus Fluorkunststoff oder geglühtem Kupfer festgelegt ist, dass die Einlegestücke (24, 25) in die Löcher (22, 23) an der Stirnseite (13) der Sammelleitung (9) eingesetzt sind, dass der genannte Abstand über die Löcher (22, 23) an der Verbindungsstelle der drehbaren Buchse (16) und des Innenmagazins (14) belüftet ist, dass dabei die Mittelbuchse (62) der stirnseitigen Ofenklappe (43) drehbar ausgebildet ist, dass die Mittelbuchse (62) aus einem Kopfteil (64) und einem Gleitstück (65) mit Kreisrille (66) besteht, dass das Gleitstück (65) auf die Achse der Wirbelplatte (12) axial verschiebbar in Bezug auf das Kopfteil (64) aufgeschraubt ist, dass das Kopfteil (64) kinematisch mit dem Gleitstück (65) verbunden ist, wobei die Drehmomentübertragung mittels gepaarter stirnseitiger Nocken (67) des Kopfteils (64) und des Gleitstücks (65) erfolgt, dass das Kopfteil (64) in einen Kranz (44) eingesetzt ist, der mittels Speichen (45) im Kopfstück (2) befestigt ist, dass die drehbaren Radialklappen (47) auf den Speichen (45) aufgesetzt sind, wobei die Radialklappen (47) paarweise aufgeteilt sind, dass das linke und das rechte Paar darin mittels einer gleichzeitigen Wendung gegenläufig zur Gleitstückverschiebung verbunden sind und dass das Gleitstück (65) auf dem Kranz (44) aufgesetzt ist und die Radialklappen (47) in ihrer Breite gemäß der Drehachse abgeschnitten sind.
  3. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Durchmesser d der Düsenkanäle in einer Baugröße in Gruppen von dem Nennwert und voneinander innerhalb von einer Größe, die der zwei- bis dreifachen positiven sowie negativen Fertigungstoleranz von d gleich ist, gewählt sind und dass die Düsen mit solchen Unterschieden gegenüber dem Nennwert und die Düsen mit einem Referenzdurchmesser d gleichmäßig in der Reihe der Düsen mit einer Baugröße abwechselnd angeordnet sind.
  4. Brenner nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebarriere in der Flanschverbindung (5) aus einer Einlage (6), Schraubenbuchsen (7) und Schraubeneinlagen (8) aus einem wärmedämmenden Material zur Verminderung der Strömung bei einer Wärmeübertragung von dem erhitzten dünnwandigen Zwischenstück (3) zum Kopfstück (2) des Ofenmantels (1) besteht.
  5. Brenner nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperre (20) im Mitnehmer (19) mit einem Blech (21) versehen ist, das den Zugang der Strömung in das Kopfstück (2) absperrt.
  6. Brenner nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (28, 29) in Löcher (26, 27) der Magazine (14, 15) eingeschraubt sind.
  7. Brenner nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen der drehbaren Buchse (16) und dem Innenmagazin (14) Löcher (36) aufweist, durch die der Abstand zwischen den Magazinen (14, 15) und der Stirnseite (13) der Sammelleitung (9) festgelegt ist.
  8. Brenner nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzschirm (37) und das Ableitblech (40) auf der Flammenseite mit einem Abstand (S2) in der Flanschverbindung (5) befestigt sind.
  9. Brenner nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeschutzschicht (39) der Maske (38) die Strahleneinwirkung des Schutzschirms (37) auf die Magazine (14, 15) vermindert.
  10. Brenner nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass am Gleitstück (48) eine Auflage (50) befestigt ist, die mit Ständern (51) versehen ist und dass die Ständer (51) über Zugstangen (52) mit Mitnehmern (53) der Radialklappen (46, 47) verbunden sind.
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CN115350824A (zh) * 2022-09-02 2022-11-18 中国农业大学 组合片式孔径无极可调的单向高速气体射流喷嘴

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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"Brenner für Rohröfen" ZINTICHIMNEFTEMASH, Moskau, 1985

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CN115350824A (zh) * 2022-09-02 2022-11-18 中国农业大学 组合片式孔径无极可调的单向高速气体射流喷嘴

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